Le théorème de Bloch et le modèle de Kronig-Penney : aperçus de la théorie des bandes

Cette séance de cours présente le théorème de Bloch et le modèle de Kronig-Penney, concepts fondamentaux de la théorie des bandes de semi-conducteurs. L'instructeur commence par discuter de l'arrangement périodique des atomes dans les solides et comment cette périodicité influence les états électroniques. Le théorème de Bloch est présenté, expliquant comment les fonctions d'onde dans les potentiels périodiques peuvent être exprimées comme un produit d'une onde plane et d'une fonction périodique. La discussion passe ensuite au modèle de Kronig-Penney, qui simplifie l'analyse du comportement électronique dans un potentiel périodique. Le modèle illustre comment la force de la barrière de potentiel affecte la structure de bande et les niveaux d'énergie des électrons. L'instructeur met l'accent sur la relation entre la masse effective des électrons et la courbure des bandes d'énergie, en soulignant comment ces concepts se rapportent au comportement des électrons et des trous dans les semi-conducteurs. La séance de cours se termine par une discussion sur les implications de ces théories pour la compréhension des propriétés des semi-conducteurs et l'importance de la masse efficace dans les applications pratiques.